Linux设备驱动程序设计完全教程
《Linux设备驱动开发》PDF课件
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释 放
资可得 源获 内空 核间
华清远见
v 两个半部
中断
v 机制
Ø
tasklet 工作队列
1 /*定义tasklet和底半部函数并关联*/ 2 void xxx_do_tasklet(unsigned long); 3 DECLARE_TASKLET(xxx_tasklet, xxx_do_tasklet, 0);4 5 /*中断处理底半部*/ 6 void xxx_do_tasklet(unsigned long) 7 {... 9 } 11 /*中断处理顶半部*/ 12 irqreturn_t xxx_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) 13 { 15 16 ...} ... tasklet_schedule(&xxx_tasklet);
驱中 立 设的 口 动 独于 备 接 硬 件 驱 中硬 操 动 的 件作 串 口 LD E FA LS H 硬 件
non-os驱动与应用
on-os驱动与应用
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华清远见
并发和竞态
l 并发和竞态:
Ø 对称多处理器 (SMP)的多个CPU Ø 单CPU内进程与抢占它的进程 Ø 中断(硬中断、软中断、Tasklet、底半部)与进程之间
v v
v v
v
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华清远见
Linux设备驱动的现状
v 高驱动的需求
linux驱动开发(一)
linux驱动开发(⼀)1:驱动开发环境要进⾏linux驱动开发我们⾸先要有linux内核的源码树,并且这个linux内核的源码树要和开发板中的内核源码树要⼀直;⽐如说我们开发板中⽤的是linux kernel内核版本为2.6.35.7,在我们ubuntu虚拟机上必须要有同样版本的源码树,我们再编译好驱动的的时候,使⽤modinfo XXX命令会打印出⼀个版本号,这个版本号是与使⽤的源码树版本有关,如果开发板中源码树中版本与modinfo的版本信息不⼀致使⽆法安装驱动的;我们开发板必须设置好nfs挂载;这些在根⽂件系统⼀章有详细的介绍;2:开发驱动常⽤的⼏个命令lsmod :list moduel 把我们机器上所有的驱动打印出来,insmod:安装驱动rmmod:删除驱动modinfo:打印驱动信息3:写linux驱动⽂件和裸机程序有很⼤的不同,虽然都是操作硬件设备,但是由于写裸机程序的时候是我们直接写代码操作硬件设备,这只有⼀个层次;⽽我们写驱动程序⾸先要让linux内核通过⼀定的接⼝对接,并且要在linux内核注册,应⽤程序还要通过内核跟应⽤程序的接⼝相关api来对接;4:驱动的编译模式是固定的,以后编译驱动的就是就按照这个模式来套即可,下⾯我们来分下⼀下驱动的编译规则:#ubuntu的内核源码树,如果要编译在ubuntu中安装的模块就打开这2个#KERN_VER = $(shell uname -r)#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build# 开发板的linux内核的源码树⽬录KERN_DIR = /root/driver/kernelobj-m += module_test.oall:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modulescp:cp *.ko /root/porting_x210/rootfs/rootfs/driver_test.PHONY: cleanclean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanmake -C $(KERN_DIR) M=`PWD` modules这句话代码的作⽤就是到 KERN_DIR这个⽂件夹中 make modules把当前⽬录赋值给M,M作为参数传到主⽬录的Makefile中,实际上是主⽬录的makefile中有⽬标modules,下⾯有⼀定的规则来编译驱动;#KERN_VER = $(shell uname -r)#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build我们在ubuntu中编译内核的时候⽤这两句代码,因为在ubuntu中为我们保留了⼀份linux内核的源码树,我们编译的时候直接调⽤那个源码树的主Makefile以及⼀些头⽂件、内核函数等;了解规则以后,我们设置好KERN_DIR、obj-m这两个变量以后直接make就可以了;经过编译会得到下⾯⼀些⽂件:下⾯我们可以使⽤lsmod命令来看⼀下我们ubuntu机器现有的⼀些驱动可以看到有很多的驱动,下⾯我们使⽤insmod XXX命令来安装驱动,在使⽤lsmod命令看⼀下实验现象可以看到我们刚才安装的驱动放在了第⼀个位置;使⽤modinfo来打印⼀下驱动信息modinfo xxx.ko这⾥注意vermagic 这个的1.8.0-41是你⽤的linux内核源码树的版本号,只有这个编译的版本号与运⾏的linux内核版本⼀致的时候,驱动程序才会被安装注意license:GPL linux内核开元项⽬的许可证⼀般都是GPL这⾥尽量设置为GPL,否则有些情况下会出现错误;下⾯使⽤rmmod xxx删除驱动;-------------------------------------------------------------------------------------5:下⾯我们分析⼀下驱动。
嵌入式Linux驱动开发教程PDF
嵌入式Linux驱动开发教程PDF嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,它主要介绍了如何在Linux操作系统上开发嵌入式硬件设备的驱动程序。
嵌入式系统是指将计算机系统集成到其他设备或系统中的特定应用领域中。
嵌入式设备的驱动程序是连接操作系统和硬件设备的关键接口,所以对于嵌入式Linux驱动开发的学习和理解非常重要。
嵌入式Linux驱动开发教程通常包括以下几个主要的内容:1. Linux驱动程序的基础知识:介绍了Linux设备模型、Linux内核模块、字符设备驱动、块设备驱动等基本概念和原理。
2. Linux驱动编程的基本步骤:讲解了如何编译和加载Linux内核模块,以及编写和注册设备驱动程序所需的基本代码。
3. 设备驱动的数据传输和操作:阐述了如何通过驱动程序与硬件设备进行数据的传输和操作,包括读写寄存器、中断处理以及与其他设备的通信等。
4. 设备驱动的调试和测试:介绍了常用的驱动调试和测试技术,包括使用调试器进行驱动程序的调试、使用模拟器进行驱动程序的测试、使用硬件调试工具进行硬件和驱动的联合调试等。
通常,嵌入式Linux驱动开发教程的PDF版本会提供示例代码、实验步骤和详细的说明,以帮助读者更好地理解和掌握嵌入式Linux驱动开发的核心技术和要点。
读者可以通过跟随教程中的示例代码进行实际操作和实验,深入了解和体验嵌入式Linux驱动开发的过程和方法。
总之,嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,对于想要在嵌入式领域从事驱动开发工作的人员来说,具有非常重要的指导作用。
通过学习嵌入式Linux驱动开发教程,读者可以系统地了解和学习嵌入式Linux驱动开发的基本原理和技术,提高自己在嵌入式Linux驱动开发方面的能力和水平。
LINUX设备驱动程序(4)
协议简介
对于网络的正式介绍一般都采用 OSI (Open Systems Interconnection)模型, 但是Linux 中网络栈的介绍一般分为四层的 Internet 模型。
协议栈层次对比
OSI七层网络模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
Linux TCP/IP 四层概念模型
网络协议
网络协议层用于实现各种具体的网络协议, 如: TCP、UDP 等。
设备无关接口
设备无关接口将协议与各种网络设备驱动连接在一起。 这一层提供一组通用函数供底层网络设备驱动程序使用,让 它们可以对高层协议栈进行操作。
首先,设备驱动程序可能会通过调用 register_netdevice 或 unregister_netdevice 在内核中 进行注册或注销。调用者首先填写 net_device 结构,然后 传递这个结构进行注册。内核调用它的 init 函数(如果定义 了这种函数),然后执行一组健全性检查,并将新设备添加 到设备列表中(内核中的活动设备链表)。
驱动程序
网络栈底部是负责 管理物理网络设备 的设备驱动程序。
第二节 网卡驱动程序设计
设备注册
设备描述:
每个网络接口都由一个 net_device结构来描述
注册: 网络接口驱动的注册方式与字符驱动不同之处在于 它没有主次设备号,并使用如下函数注册。
int register_netdev(struct net_device *dev)
Linux网络子系统架构
Linux协议架构
Linux 网络子系统的顶部是系统调用接口。它为用 户空间的应用程序提供了一种访问内核网络子系统 的方法。位于其下面的是一个协议无关层,它提供 了一种通用方法来使用传输层协议。然后是具体协 议的实现,在 Linux 中包括内嵌的协议 TCP、 UDP,当然还有 IP。然后是设备无关层,它提供了 协议与设备驱动通信的通用接口,最下面是设备驱 动程序。
如何在Linux系统中安装驱动程序
如何在Linux系统中安装驱动程序Linux系统作为一个开源的操作系统,广泛应用于各种设备和领域。
而安装驱动程序是在Linux系统中使用外部硬件设备的关键步骤之一。
在本文中,我们将学习如何在Linux系统中安装驱动程序的方法和步骤。
1. 检查硬件设备在安装驱动程序之前,首先需要确定硬件设备的型号和制造商。
可以通过查询设备的型号或者查看设备的相关文档来获取这些信息。
这是非常重要的,因为不同的设备可能需要不同的驱动程序来正确地工作。
2. 更新系统在安装驱动程序之前,确保你的Linux系统已经是最新的状态。
可以通过在终端中运行以下命令来更新系统:```sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade```更新系统可以确保你拥有最新的软件包和驱动程序,以获得更好的兼容性和性能。
3. 查找合适的驱动程序一般来说,大部分硬件设备的驱动程序都可以在Linux系统的软件仓库中找到。
可以通过使用包管理器(如apt、yum等)来查找并安装合适的驱动程序。
运行以下命令来搜索并安装特定的驱动程序:```sudo apt-cache search 驱动程序名称sudo apt-get install 驱动程序名称```注意替换“驱动程序名称”为具体的驱动程序名称。
安装驱动程序可能需要输入管理员密码和确认安装。
如果你无法在软件仓库中找到合适的驱动程序,可以转向设备的制造商网站或者开源社区来获取。
下载驱动程序后,根据驱动程序提供的文档和说明来安装。
4. 编译和安装驱动程序有些驱动程序可能需要手动编译和安装。
在这种情况下,你需要确保你的系统已经安装了编译工具(如GCC、make等)。
在终端中切换到驱动程序所在的目录,并按照以下步骤进行编译和安装:```./configuremakesudo make install```以上命令将分别进行配置、编译和安装驱动程序。
在进行安装之前,可能需要输入一些配置选项或者确认安装。
一、如何编写LinuxPCI驱动程序
⼀、如何编写LinuxPCI驱动程序PCI的世界是⼴阔的,充满了(⼤部分令⼈不快的)惊喜。
由于每个CPU体系结构实现不同的芯⽚集,并且PCI设备有不同的需求(“特性”),因此Linux内核中的PCI⽀持并不像⼈们希望的那么简单。
这篇简短的⽂章介绍⽤于PCI设备驱动程序的Linux APIs。
1.1 PCI驱动程序结构PCI驱动程序通过pci_register_driver()在系统中"发现"PCI设备。
事实上,恰恰相反。
当PCI通⽤代码发现⼀个新设备时,具有匹配“描述”的驱动程序将被通知。
详情如下。
pci_register_driver()将设备的⼤部分探测留给PCI层,并⽀持在线插⼊/删除设备[因此在单个驱动程序中⽀持热插拔PCI、CardBus和Express-Card]。
pci_register_driver()调⽤需要传⼊⼀个函数指针表,从⽽指⽰驱动程序的更⾼⼀级结构体。
⼀旦驱动程序知道了⼀个PCI设备并获得了所有权,驱动程序通常需要执⾏以下初始化:启⽤设备请求MMIO / IOP资源设置DMA掩码⼤⼩(⽤于⼀致性DMA和流式DMA)分配和初始化共享控制数据(pci_allocate_coherent())访问设备配置空间(如果需要)注册IRQ处理程序(request_irq())初始化non-PCI(即LAN/SCSI/等芯⽚部分)启⽤DMA /处理引擎当使⽤设备完成时,可能需要卸载模块,驱动程序需要采取以下步骤:禁⽌设备产⽣irq释放IRQ (free_irq())停⽌所有DMA活动释放DMA缓冲区(包括流式DMA和⼀致性DMA)从其他⼦系统注销(例如scsi或netdev)释放MMIO / IOP资源禁⽤该设备下⾯⼏节将介绍这些主题中的⼤部分。
其余部分请查看LDD3或<linux/pci.h>。
如果PCI⼦系统没有配置(没有设置CONFIG_PCI),下⾯描述的⼤多数PCI函数都被定义为内联函数,要么完全空,要么只是返回⼀个适当的错误代码,以避免在驱动程序中出现⼤量ifdefs。
Linux中设备驱动程序的编写
Ln x作 为 源代 码 开 放 、 定 、 iu 稳 网络 功 能强 大 的免 费系统 , 经越 来越 广泛 应 用 于各个 领域 。 已 Ln x系统是从 Unx系统 演 变而来 , iu i 故其 驱 动程 序 的设计 思 想 和 Unx系 统 驱 动 程 序 相 似 。 当前 , i 还 有 相 当一部 分特殊 设备在 L n x系统 中找不到驱 动 iu
1 Ln x中的 设备 i u
‘ 1 1 设 备 文 件 .
化 。这部 分驱动 程序仅 在初 始化 的时候 调用一 次 。
() 2 服务 于 IO请求 的子程序 /
调 用 这 部 分 是 由 于 系 统 调 用 的 结 果 。这 部 分 程
每个设 备用 “ 备 文件 ” 代 表 , 有 对硬 件 设 设 来 所
2 Ln x中 的设 备 驱 动 程 序 的 编 写 i u
2 1 Ln x下 设 备 驱 动 程 序 的 基 本 结 构 . i u
对 用 户程 序 而 言 , 备 驱 动程 序 隐藏 了设 备 的 设 具体细 节 , 对各 种 不 同设 备提 供 了一 致 的接 口。一 般设 备驱动程 序可 以分 为三个 主要 组成部 分 : () 1 自动 配置 和初始 化子 程序 自动配 置和 初 始 化 子 程 序 常 在 相应 的 d ie— r r v ii ) nt 中实 现 , ( 负责检 测所要 驱动 的硬件 设备 是 否存 在和是 否 能正常 工 作 。如 果该 设 备 正 常 , 则对 这 个 设 备及其 相关 的设备驱 动程 序需要 的状 态进行 初始
文 件和字 符设备 文件 。通过 块 ( 符) 备文件 存取 字 设 的设备称 为块 ( 字符 ) 设备 。 1 3 设备 号 的表示 . 设备 由一个 主设 备号和 一个 次设 备号标识 。主
嵌入式linux驱动开发流程
三、设备的中断和轮询处理
对于不支持中断的设备,读写时需要轮询设备状态,以及是否需要继续进行数据传输。例如,打印机。如果设备支持中断,则可按照中断方式进行。
struct file_operations Key7279_fops =
{
.open = Key7279_Open,
.ioctl = Key7279_Ioctl,
.release = Key7279_Close,
.read = Key7279_Read,
};
1、 设备的打开和释放
模块在使用中断前要先请求一个中断通道(或者 IRQ中断请求),并在使用后释放它。通过request_irq()函数来注册中断,free_irq()函数来释放。
四、驱动程序的测试
对驱动程序的调试可以通过打印的方式来进行,就是通过在驱动程序中添加printk()打印函数,来跟踪驱动程序的执行过程,以此来判断问题。
◇ 设备的打开和释放。
ห้องสมุดไป่ตู้◇ 设备的读写操作。
◇ 设备的控制操作。
◇ 设备的中断和轮询处理。
Linux主要将设备分为三类:字符设备、块设备和网络设备。字符设备是指发送和接收数据以字符的形式进行,没有缓冲区的设备;块设备是指发送和接收数据以整个数据缓冲区的形式进行的设备;网络设备是指网络设备访问的BSD socket 接口。下面以字符设备为例,写出其驱动编写框架:
二、 构造file_operations结构中要用到的各个成员函数
Linux操作系统将所有的设备都看成文件,以操作文件的方式访问设备。应用程序不能直接操作硬件,使用统一的接口函数调用硬件驱动程序,这组接口被成为系统调用。每个系统调用中都有一个与之对应的函数(open、release、read、write、ioctl等),在字符驱动程序中,这些函数集合在一个file_operations类型的数据结构中。以一个键盘驱动程序为例:
Linux网络驱动开发步骤
Linux网络设备驱动程序开发Linux系统对网络设备驱动的体系结构如下图所示,划分为4层:开发网络设备驱动程序,我们需要完成的主要工作是编写设备驱动功能层的相关函数以填充net_device数据结构的内容并将net_device注册入内核。
各层介绍一、网络设备接口层网络设备接口层为网络设备定义了统一、抽象的数据结构net_device结构体,包含网络设备的属性描述和操作接口。
主要包含如下几部分:(1)全局信息。
char name[IFNAMESIZ]; //name是网络设备的名称int (*init)(struct net_device *dev); /*init 为设备初始化函数指针,如果这个指针被设置了,则网络设备被注册时将调用该函数完成对net_device 结构体的初始化。
设备驱动程序可以不实现这个函数并将其赋值为NULL。
*/(2)硬件信息。
unsigned long mem_end; //设备所使用的共享内存的起始地址unsigned long mem_start; //设备所使用的共享内存的结束地址unsigned long base_addr; //网络设备I/O 基地址unsigned char irq; //设备使用的中断号unsigned char if_port; //多端口设备使用哪一个端口,该字段仅针对多端口设备unsigned char dma; //指定分配给设备的DMA通道(3)接口信息。
unsigned short hard_header_len; //网络设备的硬件头长度,以太网设备为ETH_HLEN-14unsigned short type; //接口的硬件类型unsigned mtu; //最大传输单元(MTU)unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; //存放设备的硬件地址unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; /*存放设备的广播地址, 以太网设备的广播地址为6个0xFF。
Linux设备驱动程序课件(PPT 62页)
驱动程序中的内存分配
在Linux内核模式下,不能使用用户态的malloc() 和free()函数申请和释放内存。
内核编程最常用的内存申请和释放函数为 kmalloc()和kfree(),其原型为:
Linux设备驱动
广州嵌入式软件公共技术支持中心 梁老师
2007年07月
设备驱动概述
操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备,它为 用户屏蔽了各种各样的设备,硬件设备的抽象。
设备驱动程序:处理和管理硬件控制器的软件。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。
设备驱动概述
设备由两部分组成,一个是被称为控制器的电器部分, 另一个是机械部分。
设备驱动概述
Linux操作系统把设备纳入文件系统的范畴来管理。 文件操作是对设备操作的组织和抽象。设备操作则是
对文件操作的最终实现。 每个设备都对应一个文件名,在内核中也就对应一个
索引节点。 对文件操作的系统调用大都适用于设备文件。 从应用程序的角度看,设备文件逻辑上的空间是一个
一些重要的数据结构
文件操作结构体file_operations
结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义, 用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作 的函数的指针。
结构体的每个域都对应着驱动模块用来处理某个被 请求的事务的函数的地址。
struct file_operations { struct module *owner; loff_t(*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t(*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t(*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 。。。
如何编写Linux设备驱动程序
Ke wo d y rs: L n x S s e i u y t m;D v c r v r e i e D i e
0 引言
w i e c oe等。如何把系统调用和驱动 程序关联起来 , rt 、l s 这 需要 了解一个 非常关键的数 据结 构:i e o ea i n 。 f l— p r t o s 这个
—
样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是 内核的一 部分 ,
①对设备初始化和释放 ;
它完成以下功 能: ②把数据传送到硬 件和从硬件读取数据 ; ④读 取应用程序传送给设备 文件的数据和 回送 应用程 序请求 的数据 ; ④检查和处理设备 出现 的错误。
2 实 例 剖 析
f l ’i ec a b f i tc u t ( ie f l ,hr u ,n o n )
关 键 词 :Ln x 作 系统 ; 备 驱 动 程 序 iu 操 设
中图分类号 :T 3 4 P1
文献标识码 : A
文章编号 : 6 1 49 一 20 )— 09 0 1 7 — 7 2 (088 09 — 2
Ab t c : T e o c p o i u d v c d i e s a i t o u e , a d h n h i t r a m c a i m a d h s r t h c n e t f L n x e i e r v r w s n r d c d a n t e t e n e n l e h n s s n t e
1 iu e i r e 的概 念 l xd vc di r n e v
结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。 用户进程 利用系统调用在对设备 文件进行诸如 ra/rt edwie操作时, 系统调 用通过设备文件 的主设 备号找 到相应 的设备 驱动程
linux设备驱动程序的设计与实现
linux设备驱动程序的设计与实现
Linux设备驱动程序的设计与实现是一个涉及底层系统编程和硬件交互的复杂过程。
下面是一个简单的步骤指南,以帮助你开始设计和实现Linux设备驱动程序:
1. 了解硬件:首先,你需要熟悉你要驱动的硬件设备的规格和特性。
这包括硬件的内存空间、I/O端口、中断请求等。
2. 选择驱动程序模型:Linux支持多种设备驱动程序模型,包括字符设备、块设备、网络设备等。
根据你的硬件设备和需求,选择合适的驱动程序模型。
3. 编写Makefile:Makefile是一个文本文件,用于描述如何编译和链接你的设备驱动程序。
它告诉Linux内核构建系统如何找到并编译你的代码。
4. 编写设备驱动程序:在Linux内核源代码树中创建一个新的驱动程序模块,并编写相应的C代码。
这包括设备注册、初始化和卸载函数,以及支持读写和配置硬件的函数。
5. 测试和调试:编译你的设备驱动程序,并将其加载到运行中的Linux内核中。
使用各种测试工具和方法来验证驱动程序的正确性和稳定性。
6. 文档和发布:编写清晰的文档,描述你的设备驱动程序的用途、用法和已知问题。
发布你的代码以供其他人使
用和改进。
linux 开发新驱动步骤
linux 开发新驱动步骤Linux作为一款开源的操作系统,其内核源码也是开放的,因此,许多开发人员在Linux上进行驱动开发。
本文将介绍在Linux上进行新驱动开发的步骤。
第一步:确定驱动类型和接口在进行驱动开发前,需要确定驱动类型和接口。
驱动类型包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。
接口包括设备文件、系统调用、ioctl等。
根据驱动类型和接口的不同,驱动开发的流程也有所不同。
第二步:了解Linux内核结构和API驱动开发需要熟悉Linux内核的结构和API。
Linux内核由许多模块组成,每个模块都有自己的功能。
API是应用程序接口,提供了许多函数和数据结构,开发人员可以使用这些函数和数据结构完成驱动开发。
第三步:编写驱动代码在了解了Linux内核结构和API后,就可以编写驱动代码了。
驱动代码需要按照Linux内核的编码规范编写,确保代码风格统一、可读性好、可维护性强等。
在编写代码时,需要使用API提供的函数和数据结构完成相应的功能。
第四步:编译驱动代码和内核模块驱动代码编写完成后,需要编译成内核模块。
编译内核模块需要使用内核源码中的Makefile文件。
编译完成后,会生成一个.ko文件,这个文件就是内核模块。
第五步:加载和卸载内核模块内核模块编译完成后,需要加载到Linux系统中。
可以使用insmod命令加载内核模块,使用rmmod命令卸载内核模块。
在加载和卸载内核模块时,需要注意依赖关系,确保依赖的模块已经加载或卸载。
第六步:调试和测试驱动开发完成后,需要进行调试和测试。
可以使用printk函数输出调试信息,在/var/log/messages文件中查看。
测试时需要模拟各种可能的情况,确保驱动程序的稳定性和可靠性。
Linux驱动开发需要掌握Linux内核结构和API,熟悉驱动类型和接口,按照编码规范编写驱动代码,并进行编译、加载、调试和测试。
只有掌握了这些技能,才能进行高效、稳定和可靠的驱动开发。
Linux字符设备驱动开发方法与应用实例
 ̄l a0 re) led 和w i ( : r t 调用等 ; 还包含对用户发出的控制请求
的响 应 , 比如 启动 或 关 闭 设备 等 。由于用 户发 出 的I 功 / O 能 调 用 和控 制请 求 是在 确 定 的 时间 内发 生 , 以它是 同 所 步 事 件 , 执 行 的先 后 顺 序上 看 , 在 中断 程 序 的后 面 从 它
P  ̄ 的并 口控制卡经常使用 的2 / 并 口基地 址 cJ L 个I O 是0 3 8 x 7 , x 7 和0 2 8 在并 口通信 中使 用的电平信号 是标
准的T L T 电平 : 伏和5 我们要把驱动程序 的下部分 0 伏。
被执行, 所以把它称为驱动程序的下半部 。
FI NANCI AL coM PUTE
驱动 程序的代码按照执 行时 间是 否确定, 可将其分为
同步 执 行 和 异 步 执 行 的 代码 。 Ln x 在 iu 内核 中把 同步 执
行 的代码 称为驱动程序 的下半部 , 把异步执 行的代码
个十字路 口的交通灯。
由微 机 接 口技 术 可知 , 口的 最 小 配 置 由一 些 8 并 位 的 端 口组 成 。 到输 出 端 口的 数 据 , 现 为 2 脚 D 插 写 表 5 型
一
捅到时间队列, 这将使用Ln x i 的定时器报时, u 即每秒中
断 l0 。 0次
些总结 , 也编 写 了一个 应 用 实例 , 细 讨 论 了与 操 作 详
系统的软件 接口部分, 为那些想将其他 系统下的驱动程 序移植 ̄ Ln x J l iu下的人员提供参 考。 该文参 ̄Ln x24 i 一. u 的内核源代码提供有关数据结构和函数。
嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
t w i ) t c fe ,c n t h r s e t o _ ; ( r e( r t l t s u o s ca i — ,l f t) i z f
it e d isrc o e , s u t l* v i ,fl i t; n( a dr tu tn d 十 t c e , od i l r ) r i r f i d
摘要 :主要 阐述 了嵌入 式 L u i x设备 驱动 程序 的概 念 ,归纳嵌 入式 L u n i x设备 驱动程 序 的共 性 , 讨嵌入 式 L u n 探 i x设备 n 驱 动程序 具 体 开发 流程 以及驱 动程 序的 关键 代码 ,总结嵌入 式 L u 设 备驱 动程 序 开发 的主 导思 想。 ix n 关键 词 :嵌入 式 系统 ;Ln x i ;设 备 驱动程 序 ;内核 u
l f t l ek( rcfe,l ft n) o t ( l e) t t l s su o i f ,it ;
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sie t ra ) t c fe ,c a ,s et o c sz ( e d( r t l s u h r i ,1 _; i z )
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i (s eO sutnd t cfe ,i ,sl tal ) n e c (rcioe ,sut l t l t r n e c be ; i t e t
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linux中编译驱动的方法
linux中编译驱动的方法
在Linux中编译驱动的方法通常涉及以下步骤:
1. 编写驱动代码:首先,您需要编写适用于Linux内核的驱动代码。
这通常是在内核源代码树之外编写的。
驱动代码通常以C语言编写,并遵循内核编程约定。
2. 获取内核源代码:为了编译驱动,您需要获得Linux内核的源代码。
您可以从Linux官方网站或镜像站点下载内核源代码。
3. 配置内核:在编译驱动之前,您需要配置内核以包含您的驱动。
这可以通过运行`make menuconfig`命令来完成。
在配置菜单中,您可以选择要编译的驱动以及相关的内核选项。
4. 编译驱动:一旦您配置了内核并选择了要编译的驱动,您可以使用`make`命令来编译驱动。
这将在内核源代码目录下生成可执行文件或模块文件。
5. 加载和测试驱动:一旦驱动被编译,您可以将其加载到Linux 内核中以进行测试。
您可以使用`insmod`命令将模块加载到内核,然后使用`dmesg`命令检查内核日志以查看驱动是否正确加载。
这些是基本的步骤,但具体的步骤可能会因您的环境和需求而有所不同。
在编译和加载驱动时,请确保您具有适当的权限和知识,因为这可能需要管理员权限,并且错误的操作可能会导致系统不稳定或损坏。
嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
Q i — ig LU T o U Xa pn ,I a o
(nom t n S i c n eh ooyC lg , i in nvr t, i giJ j n 3 0 5 Ifr ai ce e ad T c nlg o ee J j g U i sy J nx i i g3 2 0 ) o n l ua ei a ua
钟 函数 。
信、 数码产 品、 网络设备 、 全系统等领域 。越来越 多的公 司 、 安 研 究单位 、 大专 院校 、 以及个 人开始 进行嵌入 式系统 的研究 , 嵌入 式系统设计将是未来相 当长一段时 间内研究 的热点 。
1 Ln x设 备 驱动 程序 概述 iu
嵌人式 Lnx以其可应用于多种 硬件平 台 、内核高效稳定 、 iu
源码开放 、软件丰富 、网络通信和文件管理机 制完善等优 良特
性, 成为嵌入式系统领域 中的一个研究热点 。嵌入式 Lnx系统 iu
中 ,内核提供保 护机 制 ,用户空间 的进程一般不 能直 接访 问硬
件。 进行嵌入式系统的开发 , 很大的工作量是为各种设 备编写驱
动程序 , 除非系统不使用操作系统 。 iu 设备驱动程序在 Lnx Ln x iu 内核源代码 中占有很 大比例 , 20 2 从 .、. 24版本的 内核 , 2到 . 源代 码 的长度 t益增加 , 3 其实主要是设备驱动程序在 增加 。 设备驱 动程序在 Ln x内核 中占有极其重要的位置 , iu 它是 内 核用于完成对物理设备 的控制操作 的功能模块 。 除了 C U、 P 内存 以及其他很少的几个部分之外 ,所有 的设备 控制操作都必须 由 与被控设备相关 的代码 , 也就是驱 动程序来完成 。内核必须包括 与系统 中的每个外部设备对应 的驱动程序 。否则设备 就无法在 Ln x i 下正常工作。这就是驱 动程序开发成为 Ln x内核开发 的 u iu
linux字符设备驱动程序设计完全剖析
操作硬件 ,而是使用统一的接 口函数调用硬件 驱动 程序 。这
组接 口被称为 系统调用 , 在库函数中定义。
一
般将 L i n u x系统 的设备驱动程序分为 3类:字符设备
( c h a r a c t e r d e v i c e ) 、 块设备 ( b l o c k d e v i c e ) ¥ H 网络接 口( n e t wo r k
设想一下 , 如何在提示符# 下来控制 a l T n硬件电路板 上的 l e d灯呢?那么就 需要 用到 l i n u x设备驱动程序 了。本文就是 阐述 如何在 l i n u x终端提示 符 下, 如何构建 l i n u x字符设备驱 动程 序, 使得在 l i n u x终端提示符下能够实现开关 a r m硬件平 台上的 l e d灯 的功能 。 通过这样一个实例来阐述 l i n u x字符设
1设想 的应 用场 景
在a r n l 硬件平 台上 , 移植了 u b o o t , 移植 了 l i n u x操作系统 和根文件 系统 。这样一个完整的硬件平台就搭建好 了。启动 整个 系统后 , 以r o o t 身份登录, 就会 出现 l i n u x 终端 的提示符样 , 可以执行 l s 命令等 。 大 多数硬件平 台一般都有类似于这样的 电路部分, 如图 1 所示 :
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灭灯
信 息通信
刘光然: l i n u x字符设备驱动程序设计完全剖析 这样 设备程序 就加载如 l i n u x内核 了, 驱动程序不 主动运
设 备 程 序 的 全部 知 识 点 。 关键词 : a r m; l i n u x ; 字符 设 备 驱 动 程 序
中图分 类号 : T P 3 8
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• 用户程序调用
– Open(“/dev/module_name”, mode) ;O_RDWR – Ioctl() – Write() – Read() – Close()
– 动态获取主设备号 – Linux下对设备号的分配请参考Documentation/devices.txt
• 设备文件
– Linux使用设备文件来统一对设备的访问接口,将设备文件放在 /dev/目录下
– 设备的命名一般为设备文件名+数字或者字母表示的子类,例如 /dev/hda1, /dev/hda2等
– 通常是指诸如磁盘、内存、Flash等可以容纳文件系统的存储设备。 – 块设备也是通过文件系统来访问,与字符设备的区别是:内核管理数
据的方式不同 – 它允许象字符设备一样以字节流的方式来访问,也可一次传递任意多
的字节。
• 网络接口设备
– 通常它指的是硬件设备,但有时也可能是一个软件设备(如回环接口 loopback),它们由内核中网络子系统驱动,负责发送和接收数据包。
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基本概念
• 设备驱动程序接口( struct file_operations )
– 通常所说的设备驱动程序接口是指struct file_operations{ },它 的定义位于include/linux/fs.h中。
– 在嵌入式系统的开发中,通常只要实现如下几个接口函数就能完 成系统所需要的功能
Linux设备驱动程序设计
Linux 设备驱动程序设计
郗闽军 牛建伟
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实验目的 • 学习Linux下进行驱动程序设计的原理 • 掌握Linux设备驱动程序开发的基本过程和设计方
法
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实验内容
• 内核驱动设计入门-模块方式驱动程序(5.1) • 内核驱动设计实验-触摸屏驱动(5.2)
• struct dentry* f_dentry
文件对应的目录项结构
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基本概念
• 设备驱动程序接口( struct file_operations), 标记化方法: static struct file_operations demo_fops = { owner: THIS_MODULE, write: demo_write, read: demo_read, ioctl: demo_ioctl, open: demo_open, release: demo_release, };
Linux的设备驱动程序
• 硬件设备与应用程序之间的一个中间软件层 • 它使得某个特定硬件能够响应一个定义良好的内
部编程接口,同时完全隐蔽了设备的工作细节 • 用户通过一组与具体设备无关的标准化的调用来
完成相应的操作 • 驱动程序的任务就是把这些标准化的系统调用映
射到具体设备对于实际硬件的特定操作上 • 驱动程序是内核的一部分,可以使用中断、DMA
等操作 • 驱动程序在用户态和内核态之间传递数据
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设备驱动程序的分类
• 字符设备
– 所有能够象字节流一样访问的设备都通过字符设备来实现 – 它们被映射为文件系统中的节点,通常在/dev/目录下面 – 一般要包含open read write close等系统调用的实现
• 块设备
基本概念
• 驱动程序使用的2个重要结构
– struct file – struct file_operations
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基本概念
• struct file
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基本概念
• struct file数据结构
– 定义位于include/fs.h
– struct file结构与驱动相关的成员
• mode_t f_mode 标识文件的读写权限
• loff_t f_pos
当前读写位置
• unsigned int_f_flag 文件标志,主要进行阻塞/非阻塞型操作时检 查
• struct file_operation * f_op 文件操作的结构指针
• void * private_data 驱动程序一般将它指向已经分配的数据
– 它们的数据传送往往不是面向流的,因此很难将它们映射到一个文件 系统的节点上。
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基本概念
• 主设备号和次设备号
– 主设备号和次设备号能够唯一地标识一个设备
• 128(V2.0以前), 256(V2.0以后)
– 主设备号相同的设备使用相同的驱动程序,次设备号用于区分具体 设备的实例
• 驱动程序注册过程(动态分配主设备号)
– insmod module_name ;加载驱动程序,运行init函数 (register_chrdev(dev_Major, “module_name”, * fs ))
– 查看/proc/devices – mknod /dev/module_name c/b 主设备号 次设备号 – rmmod module_name ;卸载驱动,运行 exit函数
– 写一个简单的应用程序,显示触摸位置的坐标(x,y)
• 开发一个LED(数码管)驱动程序,并编写一个 应用程序对所开发的驱动程序进行测试(大作业)
– 实验实现的功能是上电复位后,数码管显示数字0-7, 然后每一个数字依次闪烁一次,小数点也要点亮,即: 0.1.2.3.4.5.6.7.
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• init
加载驱动程序时,内核自动调用
• read
从设备中读取数据
• write
向字符设备中写数据
• ioctl
控制设备,实现除读写操作以外的其他控制命令
• open
打开设备并进行初始化
• release
关闭设备并释放资源
• exit
卸载驱动程序时,内核自动调用
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基本概念
– Linux 2.4以后引入了设备文件系统(devfs)的概念,所有的设备 文件作为一个可以挂装的文件系统,这样就可以被文件系统统一管 理,从而设备文件就可以挂装到任何需要的地方。一般将主设 /dev/mtdblock0
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